Java 的堆内存被分代管理,为什么要分代管理呢?分代管理主要是为了方便垃圾回收,这样做基于2个事实,第一,大部分对象很快就不再使用;第二,还有一部分不会立即无用,但也不会持续很长时间。
虚拟机划分为年轻代、老年代、和永久代,如下图所示。
• 年轻代主要用来存放新创建的对象,年轻代分为 Eden 区和两个 Survivor 区。大部分对象在 Eden 区中生成。当 Eden 区满时,还存活的对象会在两个 Survivor 区交替保存,达到一定次数的对象会晋升到老年代。
• 老年代用来存放从年轻代晋升而来的,存活时间较长的对象。
• 永久代,主要保存类信息等内容,这里的永久代是指对象划分方式,不是专指 1.7 的 PermGen,或者 1.8 之后的 Metaspace。
根据年轻代与老年代的特点,JVM 提供了不同的垃圾回收算法。垃圾回收算法按类型可以分为引用计数法、复制法和标记清除法。
• 引用计数法是通过对象被引用的次数来确定对象是否被使用,缺点是无法解决循环引用的问题。
• 复制算法需要 from 和 to 两块相同大小的内存空间,对象分配时只在 from 块中进行,回收时把存活对象复制到 to 块中,并清空 from 块,然后交换两块的分工,即把 from 块作为 to 块,把 to 块作为 from 块。缺点是内存使用率较低。
• 标记清除算法分为标记对象和清除不在使用的对象两个阶段,标记清除算法的缺点是会产生内存碎片。
JVM 中提供的年轻代回收算法 Serial、ParNew、Parallel Scavenge 都是复制算法,而 CMS、G1、ZGC 都属于标记清除算法。